Принцип роботи реостату
Винайдений реостат був німецьким фізиком Йоганном Християном Поггендорфом в 1843 (Wheatstone). Подібний прилад - агометр, незалежно від Вітстона, був описаний українським академіком Якобі.
Реостат за своєю суттю це змінний опір, що включається до електричного ланцюга послідовно з навантаженням.
За своїм внутрішнім пристроєм реостати діляться на дротяні і не дротяні. Основною частиною будь-якого дротяного реостату є керамічна трубка, на яку намотаний особливий високоомний дріт. На напрямному металевому стрижні закріплений повзунок, що вільно пересувається вздовж дроту, намотаного на керамію.
Отже, будь-який реостат складається з кількох основних частин:
Реостат приєднаний в ланцюг через дві затискні клеми: нижню безпосередньо з обмотки і верхню клему з контакту, що рухається. При підключенні реостата в електричний ланцюг струм від нижньої клеми тече по витках з металевого дроту, а потім проходить через ковзний контакт, потім по металевому стрижню і на верхній контакт.
Тобто, у схемі буде задіяна лише частина реостатної обмотки. У той момент, коли повзунок рухається, змінюється опір обмотки, тому що змінюється її довжина, а відповідно опір і сила струму в електричному ланцюзі.
Потік слід по кожному витку обмотки, а не поперек них. Це тому, що витки обмотки ізольовані один від одного.
Так на малюнку А - контакт, що рухається знаходиться посередині. Тому струм протікатиме лише через половину пристрою. На позиції Б - струмовий провідник використовується повністю тому, його довжина максимальна, як і опір, а відповідно до закону Ома сила струму знижується. На третьому малюнку всенавпаки: знижується опір, зростають ампери.
На електричних схемах реостат позначений так:
Реостат у схему включається завжди послідовно. При цьому один із контактів приєднаний до повзуна, за допомогою якого і регулюється кількість ампер у ланцюзі. Але необхідно додати, що цей прилад можна використовувати і для регулювання напруги. Тут може бути використано кілька схем з одним або двома опорами. Зрозуміло, що чим менше елементів в електричному ланцюжку, тим простіше воно.
Зазвичай цей електронний компонент включається в електричну схему регулювання величини струму, приклад підключення показаний на малюнку нижче.
При переміщенні движка змінюється довжина струмопровідного шару, а отже, і величина опору реостата, що включається послідовно в схему, що викликає деяку зміну величини сили струму в ланцюгу і перерозподіл напруги між реостатом і навантаженням.
Коли двигун переміщається до контакту, величина опору реостата сильно знижується, а струм у ланцюгу навпаки зростає, тоді менша частина напруги буде гаситься на приладі і сильніше зросте напруга на підключеній до навантаження.
Якщо двигун переміщати до протилежного контакту, опір реостата зростає, а струм у ланцюзі знижується, падіння напруга на реостаті збільшуватиметься, а навантаження знижуватиметься.
Розрахунок представленої вище схеми, аналогічний розрахунку гасить опору. Величина опору реостату обчислюється за такою формулою:
Падіння напруги знаходиться за формулою нижче: